science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe verschillen vogelbeenderen van menselijke botten?

De skeletstructuur bij dieren is grotendeels afhankelijk van evolutie. Omdat diersoorten zich aanpassen aan verschillende ecologische niches, veranderen hun fysieke structuren vaak na verloop van tijd omdat natuurlijke selectie met reproductief succes de personen met de meest succesvolle aanpassingen beloont. Mensen zijn aangepast aan een leven van lopen en rennen, en dus zijn onze botten geëvolueerd om onze oprechte gewoonten te ondersteunen. Vogels zijn echter sterk aangepast aan het leven van de vlucht, wat wordt weerspiegeld in de structuur en samenstelling van hun skeletten.

Ossificatie

Vogelskeletten zijn extreem dun, maar moeten erg sterk zijn om overleef de ontberingen van de vlucht. Een aanpassing die dit toelaat is het samensmelten van botten in grotere, meer rigide structuren zoals de pygostyle, gelegen aan de basis van de wervelkolom van een vogel. Men denkt dat deze eigenschap is geëvolueerd omdat een vrij bewegende staart zoals die van Archaeopteryx (beschouwd als de "eerste vogel") niet zo nuttig is voor vluchtcontrole als een vaste staart. Deze fusies of ossificaties komen veel vaker voor bij vogels dan bij andere dieren. Bij de mens ondergaan alleen de schedel, het bekken en de uiteinden van de lange botten in de ledematen die eindigen in groeischijven deze fusie.

Massa botmassa

Een andere aanpassing die nuttig was voor de vlucht, was een vermindering in absolute botmassa. In tegenstelling tot mensen - die zeer zware botten hebben - hebben vogels beenderen gepacificeerd, die holle kamers bevatten die toegankelijk zijn voor lucht. Deze luchtzakken zijn voorzien van kruisende struts of spanten die de structurele sterkte vergroten en tegelijkertijd de massa verminderen. De aard van het voortbewegen van een bepaalde soort vogelgunsten lijkt het aantal holle botten dat het heeft ontwikkeld te beïnvloeden; vogels die lang zweven of glijden, hebben het grootste aantal holle botten, terwijl zwemmen en stromende vogels zoals pinguïns en struisvogels helemaal niets hebben.

Vorkbeen

Vogels zijn de enige dieren hebben een gesmolten sleutelbeen, het draagbeen, dat zich uitstrekt tot aan het borstbeen en zich uitstrekt in een kielstructuur. Dit speciale borstbeen dient als een aanhechtingspunt voor de zeer robuuste spieren die nodig zijn voor de vlucht, of in het geval van pinguïns, zwemmen. Vliegloze vogels zoals struisvogels missen deze kiel. Daarentegen zijn de botten van de menselijke romp zo gestructureerd dat de sterkste spieren vanaf de achterkant zijn verankerd, waardoor onze hoofden en rechtopstaande houding worden ondersteund. Dit is nodig omdat de schedel van een vogel slechts ongeveer 1% van zijn lichaamsgewicht omvat, terwijl de menselijke schedel ongeveer 5% is.

Proces ontgooien

Vogels hebben ook een uncinate proces, dat mensen tekortschieten . Deze kenmerken zijn verlengde botten met weerhaken die helpen om de dunne ribbenkast van een vogel te versterken door overlapping met de rib erachter. De naam komt van het Latijnse woord 'uncinatus', wat 'verslaafd' betekent. De aanpassing van deze functie aan hard bot is uniek voor vogels, hoewel sommige reptielen en dinosaurussen een versie hebben die is samengesteld uit kraakbeen. Er is aangetoond dat het niet-afgebroken proces een rol speelt bij de ademhaling door de borstkas te vergroten, waardoor de effectiviteit van het inademen wordt verhoogd. Bij de mens wordt de ademhaling in plaats daarvan bepaald door de kracht van de middenrif-, rug- en borstspieren.